一種基于MRE數據的LTE鄰區優化方法研究

趙春陽 趙春雷 王蔚

【摘 要】自動鄰區關系功能是LTE系統的關鍵技術，因技術成熟度的影響沒有實現大規模的使用，在一定時期內，對LTE小區的鄰區進行分析和優化依然是網絡優化的重要工作之一。在對MRE數據解析的基礎上，提出了一種基于該數據挖掘的鄰區優化方法，該方法簡單高效，也可用來對ANR的算法進行完善。實際應用證明該方法具有較強的實踐性和有效性。

【關鍵詞】ANR MRE 鄰區 切換

中圖分類號：TN929.53 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1010（2016）09-0060-05

1 引言

TD-LTE是無線蜂窩通信系統，當UE在RRC-Connented狀態期間，UE頻繁地與eNodeB發送和接收數據，在這種情況下，必須維持無線鏈路的連接，因此UE需要不斷地對鄰區的性能進行監視。UE對鄰區的測量和搜索受到eNodeB的控制和配置，當UE檢測到比當前小區更好的服務小區時，eNodeB會控制UE切換到其他小區，滿足了手機用戶的無縫覆蓋的移動性管理，這就是小區切換[1]。切換是蜂窩通信系統移動性管理的主要組成部分，切換的成功率是無線蜂窩通信系統移動性管理性能的重要指標，而小區鄰區關系的維護與優化是其核心工作內容之一。

合理的鄰區關系可以提高手機終端在業務態中移動的連續性，用來保證通話質量和服務性能。ANR（Automatic Neighbor Relation，自動鄰區關系）功能是LTE系統的關鍵技術，其在減少日常網絡優化的工作量降低運維成本等，恰好迎合了運營商對于網優自動化的需求，促使LTE優化由人工優化向系統自動配置演進。通過具備ANR功能的用戶終端（UE）對周邊的小區環境進行測量，基站（eNB）可以根據UE上報的測量報告，在系統參考門限的限定下，快速高效地更新NRT（Neighbor Relation Table，鄰區關系表），從而保證UE的切換效率[2]。

TD-LTE是長期演進系統，在國內的正式商用部署時間還非常短，許多功能需要在網絡的運行當中不斷的完善。根據互聯網媒體上的公開報道，在2012年華為公司才正式報道在國外完成全球首個ANR功能的試商用，所以在今后相當長的時間內，SON（Self Orginazing Network，自優化網絡）功能都有待檢驗和進一步發展，甚至今后相當長的時間內都是它的磨合期[3-4]。ANR功能在現網開啟后，由于主設備廠商算法不完善的原因，發現添加過多鄰區會導致冗余鄰區以及添加過遠鄰區的問題。 到目前為止，LTE網絡優化處于一個尚未成熟的發展階段，各種優化思路和方法還未定型，基本上還是以借鑒2G、3G時代網絡優化的經驗為主，很多新的方法和理論需要實踐的檢驗，需要不斷提出新的優化方法。隨著大數據時代的來臨，基于MR（Measurement Report，測量報告）數據的LTE網絡分析和優化工作成為業內一個日益重要的研究方向[5]。

2 MR數據介紹

根據3GPP協議規定，在業務狀態下，UE終端周期性或事件性向基站側上報其所測量到的主用小區和鄰區的測量報告，基站側通過對測量報告的分析，通過一定的算法指示終端完成切換等事件的觸發，利用網管側采集到的MR信息可以對小區的網絡覆蓋情況、切換、用戶行為等進行分析[6]。

利用測量報告進行網絡優化早在GSM時代就已被廣泛的應用，MR數據是小區級別全量用戶的測量上報數據，是進行網絡優化的最全面的第一手數據。而在當前國內的LTE網絡優化還是以比較初級的工程優化為主，MR數據的開發和使用還沒有實現大規模的開發和利用，只是作為一種標準的數據進行了統計和存儲[7-8]。

TD-LTE的MR測量報告主要分為MRS（Measure-ment Report Statistics，統計類測量報告）、MRO（Measurement Report Original，樣本類測量報告）、MRE（Measurement Report Event，事件觸發測量報告）三種數據。

統計類的測量報告包含了大量秒級的測量信息，數據量一般都很大，上層網管可以通過北向接口來獲取這些文件，根據國內某主流某運營商的規定OMC-R統計周期來表示OMC-R生成測量報告統計的周期，該周期一般為15分鐘或15分鐘的整數倍。MRE數據反映了用戶切換前手機所在小區及周邊鄰區測量小區的詳細信息，是進行小區鄰區分析及切換優化的第一手資料，所以對MRE的測量報告樣本數據進行挖掘分析是LTE小區鄰區優化的一個重要方向。由于MR數據量巨大，屬于大數據的范疇，因此目前是以eNodeB的維度進行存貯的，例如某特大型城市小區數量為3萬多個，三天的MR的數據量在400 GB左右，并且是壓縮包格式的數據，數據一般需要解壓縮后才能進行解析，所以解壓縮后的數據可達到3 TB左右，對數據的存儲及處理要求的硬件較高，也導致了該數據的應用也受到了一定的限制。

3 典型MRE數據解析

3.1 數據格式簡介

在OMC-R上存儲的MRE數據格式是可擴展標識語言XML，XML是各種應用程序之間進行數據傳輸的最常用的工具，XML能夠以靈活有效的方式定義管理信息的結構[9]。

3.2 數據解析過程

MRE數據可以使用文本編輯器打開，數據第一行為文件頭，其余數據為文件體。具體的測量報告內容如下所示：

<？xml version=”1.0” encoding=”UTF-8”？>

=”2015-12-18T09：15：00.269+08：00” startTime=”2015-12-18T09：00：00.269+08：00” endTime=”2015-12-18T09：

15：00.269+08：00” period=”0”/>

MR.LteScRSRP MR.LteNcRSRP MR.LteScRSRQ MR.LteNcRSRQ MR.GsmNcellCarrier

RSSI MR.TdsPccpchRSCP MR.LteScEarfcn MR.LteScPci MR.LteNcEarfcn MR.LteNcPci MR.GsmNcellBcch MR.GsmNcellNcc MR.GsmNcellBcc MR.TdsNcellUarfcn MR.TdsCellParameterId

根據算法，分析某小區樣本統計數據如表2所示。

根據分析，需要添加4個小區的鄰區關系，這些小區基本都分布在主小區的周邊，屬于合理的鄰區關系。通過圖1所示添加的鄰區示意圖發現，MRE數據觸發的次數最多的PCI為307和51的小區，是主服務小區的正對覆蓋區域，所以出現在主小區的A3事件觸發次數超過了10 000次，是所有鄰區中最多的兩個小區，從側面放映了本算法的正確性。

4.3 鄰區優化實踐

根據前面優化的方法，進行了30個小區的鄰區優化工作，添加了128個小區的鄰區關系，取一周7×24小時平均值來看，這些小區的切換成功率從98.7%提高到99%，添加的鄰區切換次數都在100次以上，在進行鄰區優化的同時有效地提升了切換成功率。

5 結論及展望

在LTE MR數據沒有大規模開發及應用的背景下，提出了一種基于MRE數據的新的鄰區優化方法，從實際應用上看優化效果較好，方法簡單。通過對該數據的分析發現了存在部分過遠鄰區的情況，這與ANR功能開啟后添加了很多過遠鄰區的問題具備相似性，后續對這些數據分析可以進一步推動ANR算法的完善和改進。同時對MRE數據包含了小區級別一對一的測量報告的分析，加上MRE數據中包含了秒級別的時間信息維度，遠遠超過了現有的網管統計時間15分鐘及以上的維度，可以用來對小區的切換性能做更精細的優化。

參考文獻：

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[10] 陳俊，彭木根，王文博. TD-LTE系統切換技術的研究[J]. 中興通訊技術， 2011，17（3）： 54-58.